中科院院士汪集旸：全球能源結構轉型要用好“地球充熱寶”

“地球不是一個(gè)只能取用、不能儲存的‘電池’，而是一個(gè)可反復充電、用電的‘電池’。從能源利用的角度來(lái)看，我們可以將地球看成一個(gè)‘充熱寶’或者‘充電寶’。”4月17日，在江蘇省自然資源廳、江蘇省科協(xié)“紀念第54個(gè)世界地球日主題宣傳周”主題報告會(huì )中，中國科學(xué)院院士、著(zhù)名地熱和水文地質(zhì)學(xué)家汪集旸提出的這一構想引人關(guān)注。他表示，世界能源結構正在從傳統化石能源向可再生能源過(guò)渡，地熱資源的勘探和開(kāi)發(fā)利用迎來(lái)春天，應該將地熱能和太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、海洋能等結合起來(lái)開(kāi)發(fā)利用。

地熱是蘊藏在地球內部的熱量。據估算，儲存于地球內部的熱量約為全球煤炭?jì)α康?.7億倍，其中，可利用量相當于4948萬(wàn)億噸標準煤，按目前世界年消耗190億噸標準煤計算，能滿(mǎn)足人類(lèi)數十萬(wàn)年的能源需求。

我國地熱能資源豐富，開(kāi)發(fā)利用潛力巨大，地熱能利用總量連續多年穩居世界第一。截至2020年，全國淺層地熱能供暖、制冷面積達到8.1億平方米，全國水熱型地熱能供暖面積達到5.8億平方米，每年可減排二氧化碳6200多萬(wàn)噸，折合標準煤超過(guò)2500萬(wàn)噸。

豐富的地熱資源，在全球能源結構調整中，也顯現出廣闊的應用前景。汪集旸介紹，在新能源和可再生能源大家族中，地熱能發(fā)電的能源利用效率最高，平均達84%，在一些國家或地區可達90%以上，地熱發(fā)電平均利用效率達84%，為太陽(yáng)能光伏發(fā)電的5倍，風(fēng)力發(fā)電的3倍。

中國提出在2030年實(shí)現“碳達峰”，2060年實(shí)現“碳中和”。在汪集旸看來(lái)，地熱這個(gè)能源寶庫在助力“雙碳”目標實(shí)現的過(guò)程中大有可為。提出的“地球充熱寶”構想，便蘊藏無(wú)限可能。

“地球充熱寶，是指以地球為載體的‘地熱+’多能互補的儲、供能系統。該系統可將各種形式的能量?jì)Υ嬗诘叵?，并按需求取出加以利用，是地熱開(kāi)發(fā)利用的一條新途徑。”汪集旸的“地球充熱寶”構想，有諸多使用場(chǎng)景。

“例如，當我們取出地球內部的熱水之后，可以再回灌大量的水，以補充熱水空間，這就能儲存巨大的熱水體積。此外，我們可以收集風(fēng)、光能源，將城市中的廢熱、余熱以及夏季酷暑的熱量存儲于地下含水層中，等到冬季嚴寒時(shí)再取出利用。”

汪集旸認為，地熱與其他可再生能源互補綜合利用，可以實(shí)現較高的能源使用效率，“我們不妨稱(chēng)之為‘地熱+’。讓‘天’(太陽(yáng)能)‘地’(地熱能)合一，‘動(dòng)’(風(fēng)能、海洋能、生物質(zhì)能)‘靜’(地熱能)結合，加速我國新能源和可再生能源發(fā)展。”汪集旸說(shuō)。